Системный анализ, управление и обработка информации. Рубрика в журнале - Informatics. Economics. Management - Информатика. Экономика. Управление
Статья
В статье представлена и эмпирически проверена парадигма Social Achievement Unlocking (SAU) - геймифицированный подход, связывающий использование цифровых приложений с офлайн-социальными достижениями. В рандомизированном контролируемом исследовании смешанных методов показано, что участники SAU продемонстрировали более высокие показатели офлайн-социальной активации и на 56,3% меньшее экранное время по сравнению с группой ограничений. Модели Кокса выявили снижение риска рецидива цифровой зависимости на 80,2%. Медиализирующий анализ подтвердил роль внутренней мотивации и автономии в устойчивом изменении поведения. Качественные данные показали, что SAU способствует переосмыслению цифровых привычек и трансформации цифрового благополучия от карательных к мотивирующим стратегиям.
Бесплатно
О применимости тензорного метода стоимостного анализа сетей интегрального обслуживания
Статья
Статья посвящена исследованию возможностей применимости тензорного метода стоимостного анализа сетей интегрального обслуживания. Анализ экономической эффективности процессов развития инфраструктуры сетей интегрального обслуживания показывает, что технологии интеграции телефонных служб в сети передачи данных являются востребованными из-за широких возможностей по уменьшению стоимости владения сетевыми инфраструктурами. Отмечается, что технологии мультисервисных сетей требуются первоначальных капиталовложения на модернизацию оборудования передачи данных для обеспечения должного качества обслуживания, установку интерфейсов взаимодействия внутри и вне сети, а также средств мониторинга и управления мультисервисной сетью. Показано, что реальные сети связи характеризуются большим числом узлов и имеют сложную архитектуру. Это затрудняет их аналитическое описание и использование методов, основанных на моделях теории массового обслуживания, случайных марковских процессов и теории вероятностей. В данной статье рассматривается возможность применения тензорной методологии к стоимостному анализу сетей интегрального обслуживания. В работе представлены полученные результаты применимости тензорного метода для стоимостного анализа сетей интегрального обслуживания. Полученные результаты доведены до инженерных расчетов, что позволило привести примеры расчетов конкретных топологий сетей.
Бесплатно
Статья
В статье представлен обзор перспективных проектов в области устойчивого территориального развития и глобальных кибер-физических систем. Следует отметить, представленные в данном обзоре проекты объединяют общие подходы к организации управления автономными объектами и киберфизическими системами на макро (пилотируемые воздушные суда и БПЛА) и микро («умная пыль») уровне. Отмечается необходимость учета экстремальных природно-климатических или природных экосистем Арктики и Крайнего Севера в условиях антропогенной эмиссии углеродсодержащих соединений. Обосновывается возможность применения технологий искусственного интеллекта, мультиагентной технологии, а также аппарата нечеткой логики и биоинспирированных, например, роевых алгоритмов принятия решений.
Бесплатно
Статья
Статья посвящена определение вероятностно-временных характеристик при исследовании свойств нагрузки в вычислительных сетях. В основу предлагаемого подход при определении данных характеристик положено рассмотрение вероятностно-временных характеристик однолинейной системы массового обслуживания при геометрическом входном потоке и экспоненциальном распределении времени обслуживания с ограниченной очередью (g/M/1/N). В работе учитывается, что поток сообщений на входе абонентского пункта, концентратора или сетевого контролера, обслуживающего многоточечную сеть со структурой типа «кольцо» или «дерево», отличается от пуассоновского. Предложенный метод анализа (система типа G/М/1/N), названный методом параметра, проиллюстрирован на примерах различных типов систем массового обслуживания.
Бесплатно
Организационное и методологическое обеспечение экспериментальных исследований
Статья
В статье рассматривается подход к организационному и методическому обеспечению научных исследований, в части экспериментальных исследований. Подход отражает сопоставимость принципов и методик, реализуемых в автоматизации технологических процессов, при условии формализации технологического процесса (ТП) в решении задач экспериментальных исследований и разработке регламентов ТП, наличии объекта автоматизации и режимных параметров ТП. В качестве примера рассматривается модель экспериментальной установки для проведения исследований гидродинамических характеристик тепломассообменных устройств на системе воздух-вода. Приведена характеристика технологического объекта управления и описание ТП, задачи обслуживания объекта автоматизации, а также рассмотрено основное оборудование царговой колонны, сырье и компоненты, участвующие в процессе тепломассообмена в системе вода-воздух, а также типы и параметры энергоносителей, применяемых в ходе ТП. Выявлены важнейшие технологические ограничения, способные отклонить от режимных параметров ТП. В целом, автоматизация научных исследований, возможность многократного подтверждения результатов, позволяет обеспечить задачу серийности испытаний. Регистрация полученных результатов, как протоколов экспериментов и их последующий анализ, позволяет совершенствовать технологию проведения эксперимента, как режимов работы технологического оборудования и реализуемого технологического процесса.
Бесплатно
Статья
Сокращение клинической документации с помощью технологий обработки естественного языка (NLP) представляет собой важное нововведение в системе здравоохранения, призванное справиться с растущими объемами неструктурированных текстов. Данный обзор определяет методологическое поле исследования автоматического реферирования медицинских текстов, уделяя особое внимание клинической документации и выписным эпикризам. В соответствии с принятыми методологическими рекомендациями по проведению обзоров литература за 2017–2025 гг. была проанализирована в базах PubMed, IEEE Xplore, ACM Digital Library и Web of Science с заранее заданными ключевыми словами. Из 156 найденных статей 30 соответствовали критериям включения, касающимся автоматизированного суммирования медицинских текстов на основе NLP. Результаты показывают, что в предыдущих исследованиях преобладали экстрактивные методы, однако в настоящее время трансформерные модели, такие как BERT, BART и варианты GPT, демонстрируют более высокую эффективность. Оценка результатов в основном проводится по метрикам ROUGE, однако клиническая валидация выполняется редко. Основные проблемы связаны с нехваткой данных, риском генерации недостоверных сведений в абстрактивных моделях и недостаточной интеграцией решений в рабочие процессы. Будущие исследования должны уделять приоритетное внимание разработке человеко-ориентированных (human-in-the-loop) систем, стандартизированных клинических эталонов и многоязычных корпусов для обеспечения безопасного и эффективного внедрения таких технологий в клиническую практику.
Бесплатно
Оценка задержек в системах управления логистикой и операциями: технический подход
Статья
Задержки снижают операционную эффективность и удовлетворенность клиентов, что является предметом данного исследования в области логистики и управления операциями. Технологически ориентированная структура оптимизации задержек (TLOF) использует искусственный интеллект и граничные вычисления для автономного принятия решений и прогнозирования результатов. Мы оцениваем задержки в вычислительных, сетевых и человеческих компонентах с помощью дискретно-событийного моделирования, эмуляции сети и аппаратного тестирования. TLOF сокращает время обработки заказов с 850мс до 100мс, что приводит к ускорению сквозной задержки на 89%. Она использует адаптивную пакетную обработку с помощью граничного ИИ и планирование на основе распределения Вейбулла для смягчения задержек, вызванных отдельными лицами, и снижения затрат на облачное хранение данных на 60%. Переход от нескольких решений к единой, учитывающей задержки, конструкции снижает расходы на облачные сервисы на 40%, расход топлива автопарка на 18% и задержки поставок на 50%. Технология TLOF служит масштабируемой основой для устойчивых и долгосрочных цепочек поставок в рамках Индустрии 4.0.
Бесплатно
Применение БПЛА в точном земледелии: обзор результатов тестирования октокоптера Agras MG-1S
Статья
В статье представлен анализ тестовых данных применения БПЛА Agras MG-1S для обработки сельскохозяйственных культур. Решение задач защиты растений в системе точного земледелия с помощью сельскохозяйственных БПЛА обладает рядом преимуществ, связанных с лучшей управляемостью, способностью летать на малых высотах, обрабатывать небольшие участки с затрудненным доступом (горный рельеф), меньшим энергопотреблением и высокой эффективностью. При анализе использовались тестовые данные, полученные при проведении экспериментов по распылению удобрений и пестицидов с помощью БПЛА модели Agras MG-1S производства компании DJI Technology Co., Шэньчжэнь, Китай. Отмечается, что характеристики октокоптера Agras MG-1S соответствуют современным требованиям систем точного земледелия. При сборе капель при опрыскивании поверхностей растений использовалась водочувствительная бумага, специально разработанная для оценки выполнения операций опрыскивания в полевых условиях. Выполнение анализа результатов проводилось в рамках двух аспектов: анализ влияния скорости и высоты полета БПЛА на степень покрытия; анализ влияния скорости и высоты полета на проницаемость. С учетом характеристик БПЛА и выделенных аспектов влияния скорости и высоты полета на степень покрытия и проницаемость в статье даются рекомендации по дальнейшей работе, связанной с оптимизацией транспортно-технологических циклов и параметров полета БПЛА для эффективной защиты растений с учетом различных стадий вегетативного роста.
Бесплатно
Статья
Целью исследования является определение наиболее корректных моделей машинного обучении для поставленной задачи настройки параметров технологического процесса электронно-лучевой сварки (ЭЛС), а также выявление особенностей их реализации. Существует множество алгоритмов, подходящих для задачи регрессии. Данное исследование отталкивается от той идеи, что наиболее значимые результаты будут получены после построения композиции различных моделей машинного обучения, алгоритмов оптимизации и других методов для повышения качества результатов. Результаты исследования будут использованы для проведения дальнейших экспериментов и определения модели, показавшей более высокие показатели результативности.
Бесплатно
Статья
В условиях роста доли тяжёлого сырья в нефтепереработке целенаправленное получение нефтяного кокса с заданной структурой является ключевой задачей для максимизации экономической отдачи. Существующие методы визуальной классификации обладают субъективностью и значительным временным лагом, что исключает возможность оперативного управления процессом. В данной работе проведён сравнительный анализ эффективности трёх методов машинного обучения: многослойного персептрона, метода опорных векторов и градиентного бустинга для решения задачи многоклассовой классификации структурного типа кокса на основе промышленных данных установки замедленного коксования. Использован массив исторических данных, включающий параметры сырья и технологического режима. Результаты показали, что наивысшую точность (98,5%) и сбалансированность метрик демонстрирует нейросетевая модель, превзойдя метод градиентного бустинга (96,7%) и метод опорных векторов (91,3%). Выявлены и ранжированы ключевые факторы, влияющие на формирование структуры: максимальная температура, коксуемость сырья и скорость нагрева. Разработанная модель предлагается в качестве интеллектуального модуля для интеграции в архитектуру гибридного цифрового двойника технологического процесса, обеспечивая переход к предиктивному управлению качеством продукции.
Бесплатно
Статья
В статье поднимается вопрос актуальности использования геоинформационных систем в агропромышленном комплексе как одной из наиболее перспективных технологий для повышения устойчивого развития сельского хозяйства, эффективности его функционирования, а также снижения негативного влияния на окружающую среду. В рамках исследования геоинформационные системы рассматриваются в разрезе клиент-серверного приложения с описанием свойств и принципов функционирования. Авторы предлагают рекомендации по применению и внедрению стандартов и технологий Web-разработки при проектировании пользовательских интерфейсов и работы с данными в ГИС.
Бесплатно
Статья
В статье рассматривается применение системного подхода к начальному этапу проектирования адаптивного круиз-контроля. Рассматриваются ключевые элементы системного анализа: определение заинтересованных сторон, формулирование их целей и потребностей, а также описание внешнего окружения системы с помощью контекстной диаграммы. На основе выявленных требований заинтересованных сторон построена математическая модель продольной динамики транспортного средства. Данная модель рассматривается как адекватная поведенческая основа системы, предназначенная для дальнейшей разработки и верификации функций системы. В условиях ограниченного объема проектных данных акцент сделан на взаимосвязи между системным анализом и начальной фазой моделирования, без перехода к полной архитектурной разработке. Представленный подход подчёркивает значимость системной инженерии даже на ранних этапах разработки интеллектуальных транспортных систем.
Бесплатно
Сравнительная характеристика основных форматов записи и хранения ЭКГ
Статья
В настоящий момент времени активно создаются нейросетевые модели, способные находить патологии сердечной мышцы человека на электрокардиограмме. Для обучения таких нейросетевых продуктов требуются большие массивы данных. В следствии этого возникает потребность в нахождении наиболее подходящего формата ЭКГ. Для записи и хранения электрокардиограмм в Российской Федерации и за рубежом используются такие форматы данных как CSV, XML, EDF, WFDB, .MAT, SCP-ECG, ZQECG. Целью данной статьи является нахождения наиболее подходящего электронного формата ЭКГ, для последующего обучения нейросетевых моделей. Задача исследования заключается в анализе и последующем сравнении актуальных электронных форматов ЭКГ. Анализ форматов, позволил получить следующие результаты. CSV способен хранить в себе информацию о амплитуде сигнала по каждому из 12 стандартных отведений, но не имеет технической возможности сохранять в себе метаданные и аннотации. EDF и XML, уже имеет в себе эту возможность, но формат EDF выглядит более предпочтительным вариантом, в силу его простаты и большей распространённости на территории нашей страны. Форматы WFDB и .MAT имеют те же технические возможности для хранения данных, как у EDF и XML, но являются сугубо научными, в силу истории происхождения и невозможности большинства электрокардиографов, записывать ЭКГ, в данных форматах. SCP-ECG является стандартным протоколом хранения электрокардиограммы, как в Российской Федерации, так и за рубежом. Так же он способен хранить, всю необходимую информацию для анализа ЭКГ врачом кардиологом. ZQECG является прямым конкурентом SCP-ECG, но из-за своей нераспространённости и существенных различий в своей файловой структуре, в различных версиях этого формата, не является его заменой. Вследствие этого можно сделать вывод EDF и SCP-ECG является наиболее подходящими форматами.
Бесплатно
Статья
Туберкулез остается одной из наиболее значимых угроз общественному здоровью в мире, особенно в регионах с высоким уровнем заболеваемости, к которым относится Сибирский федеральный округ. Существующие классические модели эпидемиологического прогнозирования не учитывают ключевые особенности заболевания, такие как лекарственная устойчивость возбудителя и вариабельность инфекционности больных, что ограничивает их практическую ценность. Целью данного исследования являлся сравнительный анализ точности и адекватности классических и современных математических моделей распространения туберкулеза. На основе данных официальной статистики по Сибирскому федеральному округу за 2015-2022 годы были параметризованы и протестированы пять моделей: SIR, SEIR, SEIRZ, MDR-SEIR и разработанная автором модель TB-SIR/Q±. Сравнение проводилось по показателям детерминации, средней абсолютной процентной ошибки и способности воспроизведения ключевых эпидемиологических параметров. Результаты показали, что предложенная модель TB-SIR/Q± продемонстрировала максимальную точность прогнозирования, адекватно воспроизвела динамику распространения лекарственно-устойчивых форм туберкулёза и позволила оценить эффективность карантинных мероприятий. Полученные результаты подтверждают, что комплексные модели, учитывающие стратификацию больных по нескольким признакам, являются перспективным инструментом для поддержки управленческих решений в системе здравоохранения.
Бесплатно
Статья
В данном исследовании анализируется ориентированная на сообщество цифровая структура Дакки, модель симбиотической триады (STM), которая помогает малым и средним предприятиям (МСП). Синергетическая экосистема STM, включающая нано-инфлюенсеров, гиперлокальную геймификацию и асинхронную голосовую коммерцию, подрывает капиталоемкие маркетинговые стратегии. Различные методологии характеризуют STM как «цифровой джугаад» — экономическую инновацию, использующую социально-цифровые модели поведения. Данные, полученные от 200 МСП, показывают, что эта триада увеличивает долю цифровой выручки на 40% и снижает стоимость привлечения клиентов на 60%. Модель демонстрирует устойчивую положительную корреляцию (β=0,68) между лояльностью клиентов и доверием к нано-инфлюенсерам. Голосовые стимулы приводят к повышению коэффициента конверсии, а близость университетов и технологических центров способствует формированию кластеров внедрения. Это исследование помогает МСП и политикам, связывая три цифровые инициативы в Южной Азии. Устойчивое развитие в странах Глобального Юга требует локально интегрированных, ориентированных на сообщество инициатив.
Бесплатно
Статья
В данной работе представлен усовершенствованный подход к решению задачи планирования потокового цеха с перестановкой (PFSP) с использованием свёрточных нейронных сетей (CNN). PFSP является известной NP-трудной комбинаторной задачей оптимизации, целью которой является поиск оптимальной последовательности работ для минимизации общего времени выполнения (makespan) в условиях потокового производства. Традиционные методы, такие как эвристики и метаэвристики, широко применяются для решения PFSP, но они часто ограничены в обработке крупномасштабных задач и не гарантируют оптимальных решений. Для преодоления этих ограничений в работе предлагается использование методов глубокого обучения, в частности CNN, для прогнозирования оптимальных или близких к оптимальным расписаний для экземпляров PFSP. Подход преобразует задачу планирования в задачу классификации изображений, где каждый экземпляр PFSP представляется в виде изображения, а CNN обучаются для предсказания общего времени выполнения. Методология включает сбор данных из промышленных сценариев и общедоступных эталонных наборов, сгенерированный датасет из 30 000 экземпляров для обучения и валидации модели. Описаны этапы предобработки данных, архитектура модели (входной, свёрточный, глобальный максимальный пулинг, полностью связанные и выходные слои) и процесс обучения с использованием K-кратной перекрёстной проверки. Производительность модели оценивается с помощью метрик, включая среднюю абсолютную ошибку (MAE) и потери при обучении, с сравнением результатов, полученных традиционными метаэвристическими методами.
Бесплатно
Цифровые двойники визуальных объектов: теоретико-методологические основания
Статья
В статье представлен комплексный анализ становления и современного состояния концепции цифровых двойников визуальных объектов в контексте процессов цифровой трансформации и парадигм Индустрии 4.0 / 5.0. Исследование опирается на выявление и систематизацию теоретико-методологических оснований феномена цифрового двойника, уточнение категориального аппарата. Предложена классификация цифровых двойников, построенная на принципе осевой стратификации, охватывающей параметры полноты репрезентации, динамичности, степени интеграции цифровой модели с физическим прототипом, уровня адаптивности, онтологической репрезентативности и когнитивной автономности. Подчёркивается значение данного подхода как методологического инструмента, позволяющего реконструировать траектории эволюции цифровых моделей от элементарных и фрагментарных форм к интегральным, предиктивно-управляющим и когнитивно-насыщенным конфигурациям.
Бесплатно
Что такое MITRE ATT&CK: разбор популярной тактической модели
Статья
С развитием информационных технологий и увеличением числа подключенных устройств, количество и сложность кибератак постоянно растут, что делает защиту данных и систем первоочередной задачей для компаний и государственных учреждений. Модели MITRE ATT&CK играют важную роль в обеспечении кибербезопасности, предоставляя структуру и методологию для выявления, анализа и реагирования на киберугрозы. MITRE ATT&CK представляет собой обширную базу данных тактик, техник и процедур (TTPs), используемых злоумышленниками, и служит инструментом для понимания и моделирования поведения атакующих. Актуальность работы обусловлена несколькими ключевыми факторами. Например, с увеличением числа кибератак, нацеленных на организации различного масштаба и профиля, возрастает потребность в структурированных подходах к их выявлению и предотвращению. Модели MITRE ATT&CK предлагают различные методы и инструменты для анализа угроз, но их сравнительная эффективность и адаптивность в условиях изменяющегося ландшафта угроз остаются недостаточно изученными. Во-вторых, современные кибератаки становятся все более сложными и многоэтапными, что требует от организаций высокой степени готовности и способности быстро адаптироваться к новым методам злоумышленников. В-третьих, с развитием облачных технологий и интернета появляются новые векторы атак, которые требуют переосмысления традиционных подходов к кибербезопасности. В данной статье подробно рассмотрена структура MITRE ATT&CK, включая профили угроз, тактики и техники, которые злоумышленники используют для достижения своих целей. Также проанализирован конкретный пример фишинговой атаки, чтобы продемонстрировать, как модель может быть применена на практике для выявления и анализа уязвимостей в системе безопасности.
Бесплатно
Статья
Необратимые инфекции, такие как ВИЧ, гепатиты B/C и туберкулез, остаются глобальными вызовами для общественного здравоохранения. Эти заболевания характеризуются хроническим течением, персистенцией патогена и высоким риском вертикальной передачи, что приводит к долгосрочным медицинским, социальным и экономическим последствиям. В статье представлена SIRZ-Q модель – расширение классической SIR-модели для анализа динамики необратимых инфекций с хроническими стадиями, карантинными мерами и вертикальной передачей. Модель расширяет классические подходы (SIR, SEIR) за счет введения групп хронических больных (Z), выздоровевших с необратимыми повреждениями (Y), а также карантинных подгрупп (Qᵢ, Qᴢ). Модель представлена системой дифференциальных уравнений и учитывает множественные пути заражения, демографическую динамику и потерю иммунитета. Проведен анализ устойчивости состояния отсутствия инфекции, показавший, что критическим параметром является базовое репродуктивное число R₀, зависящее от скорости заражения, карантинных мер и летальности. Модель SIRZ-Q служит основой для разработки адаптивных стратегий борьбы с хроническими инфекциями, сочетающих изоляцию носителей, вакцинацию и социальную поддержку. Результаты работы вносят вклад в развитие математической эпидемиологии, предлагая инструменты для управления сложными сценариями распространения инфекций.
Бесплатно
